CZ20003847A3 - Process and apparatus for supporting combustion of fuel with oxygen by combustion of fuel with air - Google Patents

Abstract

An air-fuel burner (42) is used to maintain an operating temperature in a furnace normally heated with an oxy-fuel burner when the supply of oxygen is temporally reduced or stopped. Preferably, both the oxy-fuel burner and the air-fuel burner mount to a common pre-combustor (14) having a first passage (26) and a separate second passage (32) disposed beneath and coextensive with the first passage (26). When using the oxy-fuel burner, the oxy-fuel flame is directed through the first passage (26) and additional oxygen is directed through the second passage. When using the air-fuel burner, air or oxygen-enriched air is directed through the first passage (26) and fuel is separately directed through the second passage (32). Water cooling of the furnace gases can be used to reduce the volume of exhaust gases when operating with the air-fuel burner. <IMAGE>

Description

Způsob a zařízení pro podporu spalování paliva s kyslíkem spalováním paliva se vzduchemA method and apparatus for promoting the combustion of an oxygen-fuel by combustion of an air-fuel

Oblast technikyTechnical field

Tento vynález se týká způsobu spalování paliva s kyslíkem a zařízení pro zvýšení teplot v průmyslových tavících pecích pro tak rozdílné produkty jako jsou kovy, sklo, keramické materály a podobně. Zvláště se tento vynález týká spalování, způsobů a zařízení pro udržení procesu spalování v případě omezeného nebo ukončeného přívodu kyslíku pro spalování s kyslíkem.The present invention relates to a method of burning fuel with oxygen and a device for raising temperatures in industrial melting furnaces for such diverse products as metals, glass, ceramic materials and the like. In particular, the present invention relates to combustion, methods and apparatus for maintaining the combustion process in the case of limited or terminated oxygen supply for combustion with oxygen.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Použití hořáků pro spalování paliva s kyslíkem v průmyslových procesech jako je tavení sklá umožňuje konstruktérovi pece dosáhnout proměnlivé rychlosti.hoření plamene, různého pokrytí roztavené skloviny plamenem a rozličných radiačních charakteristik plamene. Příklady takových hořáků a způsobů spalování jsou popsány v patentech US 5 256 058, 5 346 390, 5 547 368 a 5 575 637, jejichž popisy jsou zde zahrnuty v formě odkazů.The use of oxy-fuel burners in industrial processes such as glass melting allows the furnace designer to achieve variable flame burning rates, different molten glass flame coverage, and various flame radiation characteristics. Examples of such burners and methods of combustion are described in U.S. Patents 5,256,058, 5,346,390, 5,547,368 and 5,575,637, the disclosures of which are incorporated herein by reference.

Jeden zvláště účinný způsob a aparatura pro užití spalování s kyslíkem při výrobě skla se týká stupňovaného spalování popsaného v patentu US 5 611 682, jehož podrobný popis je zde zahrnut ve formě odkazu.One particularly effective method and apparatus for using oxy-fuel combustion in glass production relates to the staged combustion disclosed in U.S. Patent 5,611,682, the detailed description of which is incorporated herein by reference.

Na počátku devadesátých let zahájili výrobci odklon od spalování paliva se vzduchem ke spalování s oxidantem typu vzduch-kyslík. Uskutečnilo ‘se obohacení některých systémů vzduch-palivo kyslíkem, přičemž koncentrace kyslíku dosáhla až. asi 30 %. Vyšší koncentrace kyslíku v rozmezí 40-80 % se nepoužívají, protože tím by vznikly podmínky pro tvorbu škodlivin NO_X. Bylo též zjištěno, že spalování s oxidantem při koncentraci kyslíku v rozmezí 90 - 100 % má za ·In the early 1990s, manufacturers began to move away from air-fuel combustion to air-oxygen oxidant combustion. Some of the air-fuel systems were enriched with oxygen, whereby the oxygen concentration reached up to approx. about 30%. Higher oxygen concentrations in the range of 40-80% are not used as this would create conditions for the formation of NO _X pollutants. It has also been found that combustion with an oxidant at an oxygen concentration in the range of 90-100%

následek zlepšení ekonomických ukazatelů výroby.consequence of improvement of economic indicators of production.

Mnohé větší tavící sklářské pece vyhřívané palivem s kyslíkem jscu zásobovány kyslíkem vyráběným na místě za použití známých kryogenních nebo vakuově adsorpčních způsobů. Při zajišťování dodávky kyslíku jeho výrobou na místě je obvyklým a dnes prakticky jediným způsobem skladovat zásobu kapalného kyslíku ve sklárně. Proto, když vypadne jehc výrobna na místě z provozu ať už z provozních důvodů nebo kvůli rutinní údržbě, použije se tato zásoba kapalného kyslíku k dodání kyslíku ke spalování s kyslíkem. Tento způsok zajišťování kyslíku vyráběného na místě vyžaduje velké izolované nádrže pro skladování kapalného kyslíku a odpařováky pro převádění kapalného kyslíku na plynný kyslík pro použití při spalování s kyslíkem. Z větších jednotek na rektifikaci kapalného vzduchu se kapalný kyslík na místo spotřeby běžně dopravuje nákladními auty. Zajištění zásoby kapalného kyslíku v systému jeho výroby na místě umožňuje uživateli pokračovat bez přerušení ve spalování paliva s kyslíkem. Každý systém spalování s kyslíkem, například kterýkoliv systém popsaný ve výše uvedených patentech, by těžil z výroby kyslíku na místě s podpůrným systémem.Many larger melting furnaces heated with oxygen fuel are supplied with oxygen produced locally using known cryogenic or vacuum adsorption methods. To ensure the supply of oxygen by producing it on site, it is common and practically the only way today to store a supply of liquid oxygen in the glassworks. Therefore, when the plant is dropped out of service on site for operational reasons or for routine maintenance, this supply of liquid oxygen is used to supply oxygen for combustion with oxygen. This on-site oxygen supply method requires large insulated liquid oxygen storage tanks and vaporizers to convert liquid oxygen into gaseous oxygen for use in oxygen combustion. From larger units for rectifying liquid air, liquid oxygen is normally transported to the place of consumption by trucks. Providing an on-site supply of liquid oxygen in the on-site production system allows the user to continue burning the oxygen fuel without interruption. Any oxygen combustion system, for example any system described in the aforementioned patents, would benefit from producing oxygen on site with a support system.

Až dosni nepředstavovalo zajišťování sklářských pecí vytápěných palivem s kyslíkem zásobou kapalného kyslíku žádný problém. V důsledku konverze dalších a dalších pecí v závodech s mnoha pecemi a používání spalování paliva s oxidantem v pecích na ploché a plavené sklo, jež jsou mnohem větší a užívají více kyslíku, se vňak zajištění kapalného kyslíku pro výrobce stává obtížným problémem vlivem vysokých pořizovacích nákladů skladovacích nádrží a odpařováků. Vedle tohoto investičního problému jsou zde logistické nesnáze s dopravou kapalného kyslíku na místo a zajištění dostatečného množství kapalného kyslíku z blízké jednotky pro rektifikaci kapalného vzduchu používané pro výrobu kapalného kyslíku v • · · ·Until recently, providing oxygen-fueled glass furnaces was not a problem with liquid oxygen supplies. However, due to the conversion of more and more furnaces in multi-furnace plants and the use of oxidant fuel combustion in flat and float glass furnaces that are much larger and more oxygen-intensive, the provision of liquid oxygen for manufacturers becomes a difficult problem due to the high cost of storage. tanks and vaporizers. In addition to this investment problem, there are logistical difficulties in delivering liquid oxygen to the site and providing sufficient liquid oxygen from a nearby liquid air rectification unit used to produce liquid oxygen in the · · · ·

krátké době. Doprava kapalného kyslíku na místo užití v odlehlých končinách se stává ještě větším problémem spojeným s různými obtížemi.short time. The transport of liquid oxygen to the place of use in remote areas becomes an even greater problem associated with various difficulties.

Při konverzi pece na tavení skla ze spalování se vzduchem na spalování s kyslíkem se obvykle odstraní zařízení pro recyklaci tepla jako jsou regenerátory stejně jako systémy zásobování vzduchem. Snížené pořizovací náklady díky eliminaci systémů recyklace tepla jsou pro uživatele jedním z důvodů konverze na spalování s kyslíkem. Vzhledem ke konstrukci hořáků na spalování s kyslíkem nelze změnit provoz prostou náhradou kyslíku vzduchem v běžných dnes používaných spalovacích zařízeních. Tlak potřebný pro dosažení stejného obsahu kyslíku při použití vzduchu v hořáku na palivo s oxidantem by byl mimořádně vysoký a vyžadoval by nákladný systém dodávky vzduchu. Kromě toho by' některé hořáky na palivo s oxidantem byly omezeny zvukovou bariérou při spalování odpovídající rychlostí.When converting a glass melting furnace from air-to-air to oxygen-fired, heat recovery devices such as regenerators as well as air supply systems are typically removed. Reduced purchase costs by eliminating heat recovery systems are one of the reasons for the user to convert to oxygen combustion. Due to the design of the oxy-fuel burners, it is not possible to change the operation by simply replacing the oxygen with air in conventional combustion plants used today. The pressure required to achieve the same oxygen content when using air in the oxidant fuel burner would be extremely high and would require an expensive air supply system. In addition, some oxidant fuel burners would be limited by the sound barrier during combustion at an appropriate rate.

Při spalování paliva s kyslíkem v situaci omezené nebo přerušené dodávky kyslíku je běžným řešením udržovat provoz pece v podmínkách nouzového režimu zvaného hot hold. Je ta stav, při němž se výroba zastaví a pec se udržuje tak horká, aby sklo neztuhlo. Dovolit sklu ztuhnout znamená značné poškození pece. Několik společností se specializuje na znovuuvádění pecí do chodu po opravách pecí za studená. Používají speciálně konstruované hořáky na palivo se vzduchem pro počáteční vzrůst teploty v peci. V případě přerušení dodávek kyslíku lze použít těchže hořáků pro potřebné vytápěni pro nouzový režim hot hold. Při tomto způsobu se nevytváří žádný speciální teplotní profil výroby a maximální dosažená teplota by při použití těchto zařízení mohla být asi 2200 °F. Tato teplota pro výrobu skla nestačí a výrobci skla ji považují za nejhorší možnost. Náklady přerušené výroby jsou pro ně velmi vysoké jak z hlediska ztraceného odbytu výrobku tak z hlediska přerušení provozuWhen burning oxygen fuel in a situation of limited or interrupted oxygen supply, it is a common solution to maintain the furnace in hot-standby conditions. This is the state in which production stops and the furnace is kept so hot that the glass does not solidify. Allowing the glass to solidify means considerable damage to the furnace. Several companies specialize in restarting furnaces after cold furnace repairs. They use specially designed air-fuel burners for an initial temperature rise in the furnace. In the event of an interruption in oxygen supply, the same burners may be used for the necessary heating for the hot hold emergency mode. In this process, no special production temperature profile is produced and the maximum temperature reached when using these devices could be about 2200 ° F. This temperature is not enough for glass production and is considered by glass manufacturers to be the worst option. The costs of interrupted production are very high for them, both in terms of lost product sales and in terms of disruption

I © ♦' · • · ♦I © ♦ '· • · ♦

• * © · navazujících linek tváření.• * © · forming lines.

Z těchto důvodů existuje trvalá potřeba způsobu a zařízení pro udržení provozu v peci používané pro výrobu skla i v případě omezení nebo přerušení dodávky kyslíku.For these reasons, there is a continuing need for a method and apparatus for maintaining operation in a furnace used for glass production even when oxygen supply is reduced or interrupted.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tento vynález se týká způsobu a zařízení pro podporu systému spalování paliva s kyslíkem systémem spalování paliva se vzduchem, jehož lze použít s obohacováním směsi kyslíkem nebo bez tohoto obohacování s cílem udržet výrobu v průmyslové peci jako je sklářská tavící pec. Podle tohoto vynálezu byl konstruován systém umožňující spalování paliv ve směsi s kyslíkem, se vzduchem nebo směsi pálivo-vzduch obohacený kyslíkem. Hořák podle tohoto vynálezu má originální řešení umožňující velice nízkou,rychlost v případě spalování směsi palivo-kyslík, což umožňuje potřebný pokles tlaku při'spalování paliva se vzduchem. Hořák podle vynálezu může provozně používat obohacování vzduchu kyslíkem.The present invention relates to a method and apparatus for supporting an oxygen-fuel combustion system with an air-fuel combustion system that can be used with or without oxygen enrichment to maintain production in an industrial furnace such as a glass melting furnace. According to the present invention, a system has been designed to allow the combustion of fuels mixed with oxygen, air or oxygen-enriched fuel-air mixtures. The burner of the present invention has an original solution allowing very low velocity in the case of combustion of the fuel-oxygen mixture, which allows the necessary pressure drop during combustion of the fuel with air. The burner of the present invention can operatively use oxygen enrichment.

Podle tohoto vynálezu se může pro spalování jak paliva· s kyslíkem tak se vzduchem používat běžný hořákový kámen popsaný v patentu USA 5 611 682, který umožňuje, aby se systém spalování rychle převáděl z jednoho způsobu na druhý. Podle tohoto vynálezu se, když nastane problém s dodávkou kyslíku, hořáky pro směs paliva s kyslíkem uzavřou, odpojí a nahradí podpůrnými hořáky na směs paliva se vzduchem, které mají tentýž tvar umožňující připojení na hořákový kámen. V případě podpůrného systému palivo-vzduch si uživatel ponechá— systémy dodávky vzduchu z dřívejšleh systémů spalování paliva se vzduchem používaných při tavení skla, nebo se použije dmýchadel jako součásti podpůrného systému. Hořáky na palivo se vzduchem podle tohoto vynálezu by měly vykazovat vyšší rychlost hoření při podstatně vyšších rychlostech než hořáky na palivo s kyslíkem.According to the present invention, the conventional burner described in U.S. Pat. No. 5,611,682 can be used to burn both oxygen and air fuel, allowing the combustion system to be rapidly converted from one method to another. According to the present invention, when there is an oxygen supply problem, the fuel-oxygen burners are closed, disconnected and replaced with fuel-air fuel burners having the same shape allowing connection to the burner stone. In the case of a fuel-air support system, the user retains air supply systems from prior air-fuel combustion systems used in glass melting, or blowers are used as part of the support system. The air-fuel burners of the present invention should exhibit a higher burning rate at substantially higher speeds than the oxy-fuel burners.

• · ·• · ·

Proto jedním aspektem vynálezu je způsob udržení vyhřívání pece na zvýšenou teplotu používající spalování směsi paliva s kyslíkem, do níž se zavádí plamen a oxidant se zavádí pod tímto plamenem i v případě, že přívod kyslíku pro uvedený plamen a uvedený oxidant je zrušen nebo zastaven, přičemž tento způsob zahrnuje stupně náhrady plamene vzduchem nebo vzduchem obohaceným kyslíkem, zaváděným při rychlosti potřebné k přibližnému zachování rychlosti hoření v hořáku v případě, že jediným zdrojem oxidantu pro spalování je kyslík, a náhrady oxidantu zaváděného.pod uvedeným plamenem uvedeným palivem za účelem jeho spalování a zachování uvedené teploty v uvedené peci.Therefore, one aspect of the invention is a method of maintaining the heating of an oven at an elevated temperature using the combustion of an oxygen-fuel mixture into which a flame and an oxidant are introduced under that flame even if the oxygen supply for said flame and said oxidant is canceled or stopped. the method comprising the steps of replacing the flame with air or oxygen-enriched air introduced at a rate necessary to approximately maintain the burner rate in the burner when the only source of oxidant for combustion is oxygen, and replacing the oxidant introduced under said flame with said fuel for combustion; maintaining said temperature in said furnace.

V jiném, aspektu představuje tento vynález systém spalování s hořákem na směs paliva s kyslíkem uzpůsobeným ' tak, že vytváří plamen s předspalovací komorou namontovanou'’ na hořáku, přičemž předspalovací komora má první průchod s · předním koncem kapalinotěsně napojeným na ústí hořáku na straně plamene a s druhým koncem upraveným tak, aby směroval plamen vytvořený hořákem k ohřevu výrobního prostoru obvykle ve tvaru plochého vějíře, a druhý oddělený průchod v předspalovací komoře umístěný pod ním a ve stejném rozpínavém tvaru jako první průchod, přičemž druhý průchod končí tryskou v druhém konci předspalovací komory s cílem přímo oxidovat tekutinu umístěnou vespod a obvykle paralelně s plamenem, přičemž toto zlepšení zahrnuje; prostředky pro zavádění vzduchu nebo kyslíkem obohaceného vzduchu hořákem do předspalovací komory namísto plamene, a další prostředky pro ._zavádění paliva do druhého odděleného-průchodu v předspalovací komoře namísto oxidační tekutiny, přičemž spalovací systém může pokračovat v ohřevu výrobního prostoru v případě že přívod kyslíku je přerušen nebo omezen.In another aspect, the present invention is a combustion system with a fuel-oxygen burner adapted to form a flame with a pre-combustion chamber mounted on the burner, the pre-combustion chamber having a first passage with a forward end fluidly connected to the flame end of the burner and with a second end adapted to direct the flame created by the burner to heat the production space, typically in the form of a flat fan, and a second separate passage in the precombustion chamber located below and in the same expansive shape as the first passage; to directly oxidize the fluid located underneath and usually parallel to the flame, the improvement comprising; means for introducing air or oxygen-enriched burner air into the precombustion chamber instead of the flame, and other means for introducing fuel into the second separate passage in the precombustion chamber instead of the oxidizing fluid, wherein the combustion system can continue to heat the production space if oxygen is interrupted or limited.

Ještě jiný aspekt, který tento vynález předpokládá, představuje snížení objemu spalných plynů v peci ohřívané způsobem a zařízením podle vynálezu chlazením kapalnou vodou spalin opouštějících pec.Yet another aspect contemplated by the present invention is a reduction in the volume of combustion gases in the furnace heated by the method and apparatus of the invention by cooling with liquid water the flue gas leaving the furnace.

V ještě jiném aspektu se tento vynález týká náhrady spalování paliva s kyslíkem palivem se vzduchem za účelem udržení ohřevu výrobního prostoru, přičemž vzduch nebo kyslíkem obohacený vzduch je do tohoto prostoru zaváděn jakýmkoliv způsobem, tak aby ho byl potřebný objem pro potřebnou míru ohřevu. V tomto ohledu znamená chlazení spalin vodou přínos pro změnšení objemu spalin.In yet another aspect, the present invention relates to the replacement of oxy-fuel combustion with air-fuel to maintain heating of a production space, wherein air or oxygen-enriched air is introduced into the space by any means so as to be of sufficient volume for the required rate of heating. In this regard, the cooling of the flue gas by water means a benefit for reducing the flue gas volume.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Obrázek 1 je schematický perspektivní pohled na běžné zařízení pro stupňované spalování.Figure 1 is a schematic perspective view of a conventional staged combustion apparatus.

Obrázek 2 je průřez z obrázku 1 pó linii 2-2.Figure 2 is a cross-section of Figure 1 along line 2-2.

Obrázek 3 je schematický perspektivní pohled na zařízení podle tohoto vynálezu.Figure 3 is a schematic perspective view of a device according to the invention.

Obrázek 4 je čelný pohled na hořákový kámen nebo předspalovací komoru zařízení podle obrázku 3.Figure 4 is a front view of the burner stone or pre-combustion chamber of the apparatus of Figure 3.

Obrázek 5 ukazuje graf normalizované průtokové rychlosti methanu proti normalizované průtokové rychlosti kyslíku v podmínkách od nulové po nejvyšší stupeň výroby.Figure 5 shows a graph of normalized methane flow rate versus normalized oxygen flow rate under zero to highest production conditions.

Obrázek 6 ukazuje graf koncentrace kyslíku proti normalizované průtokové rychlosti kyslíku pro výkonnosti stejné .jako _na obrázku 5. __Figure 6 shows a graph of oxygen concentration versus normalized oxygen flow rate for the same performance as in Figure 5.

Obrázek 7 ukazuje graf normalizované průtokové rychlosti spalin pro několik výrob.Figure 7 shows a graph of normalized flue gas flow rate for several productions.

Obrázek 8 ukazuje graf normalizované průtokové rychlosti spalin po zředění vodou proti průtokové rychlosti kyslíkuFigure 8 shows a graph of normalized flue gas flow rate after dilution with water versus oxygen flow rate

• '· · · i • · • · • '· · · i • · • · 9 99 ··. 99 9 9 9 » ♦ j * * • 9 · 9 9 9 » 9 99 ··. 99 9 9 9 ♦ j * * • 9 · 9 • 9 ·· · • 9 ·· · 9 9 9 9.9 9 · 999 99 ·· ·· 9 9 9 9.9 9 · 999 99 ·· ··

při výkonnosti od nulové po nejvyšší stupeň výroby.performance from zero to the highest level of production.

Obrázek 9 ukazuje graf normalizované průtokové rychlosti spalin po zředění vodou proti normalizované průtokové rychlosti kyslíku pro výrobu od nulové po nejvyšší stupeň výroby.Figure 9 shows a graph of normalized flue gas flow rate after dilution with water versus normalized oxygen flow rate for production from zero to highest production level.

Tento vynález se týká způsobu a zařízení pro zajištění systému ohřevu pece palivem ve směsi kyslíkem ohřívacím systémem palivo-vzduch. Podpůrný systém palivo-vzduch se podle tohoto vynálezu může používat s obohacováním vzduchu kyslíkem nebo bez něj. Hořák podle vynálezu dovoluje nejméně dva rozdílné způsoby použití, například spalování paliva s kyslíkem nebo se vzduchem. Dalším znakem hořáku je provoz při velmi nízké rychlosti v případě spalování paliva s kyslíkem, což umožňuje přijatelné poklesy tlaku v hořáku při spalování paliva se vzduchem, s obohacením vzduchu kyslíkem nebo bez něj. V tomto vynálezu se spalováním paliva s kyslíkem míní spalování s 80 až 100 % objemovými kyslíku. Obohacováním kyslíkem se míní koncentrace kyslíku mezi 22 a 80 % objemovými.The present invention relates to a method and apparatus for providing a system for heating a furnace by fuel in an oxygen blend with a fuel-air heating system. The fuel-air support system of the present invention can be used with or without oxygen enrichment. The burner according to the invention permits at least two different uses, for example combustion of fuel with oxygen or air. Another feature of the burner is operation at very low speed in the case of oxygen-fueled combustion, which allows acceptable pressure drops in the burner when burning fuel with air, with or without oxygen-enriched air. In the present invention, combustion of an oxygen fuel means combustion with 80 to 100% oxygen by volume. By oxygen enrichment is meant an oxygen concentration between 22 and 80% by volume.

Podle tohoto vynálezu se může při spalování typu palivo-kyslík nebo palivo-vzduch použít téhož hořákového kamene nebo předspalovací komory, což umožuje, aby se spalovací systém rychle přeměnil z jednoho typu na druhý. Když se vyskytne závada v přívodu kyslíku, hořáky na spalování paliva s kyslíkem se uzavřou, odpojí a nahradí podpůrnými hořáky na palivo smíšené se vzduchem, které mají stejné připojení na hořákový blok. V případě podpůrného systému typu palivo-vzduch mohl výrobce skla zachovat systémy přívodu vzduchu, jež zde byly před konverzí na spalování paliva s kyslíkem, nebo se jako součást podpůrného systému zajistí dmýchadla. Je důležité, aby podpůrné hořáky na palivo se vzduchem byly schopny podstatně vyšší rychlostiAccording to the present invention, the same burner stone or precombustion chamber can be used in fuel-oxygen or fuel-air combustion, allowing the combustion system to quickly convert from one type to another. When an oxygen supply fault occurs, the oxy-fuel burners are closed, disconnected, and replaced with air-fueled auxiliary burners having the same connection to the burner block. In the case of a fuel-air support system, the glass manufacturer could maintain the air supply systems that were there prior to conversion to oxy-fuel combustion or provide blowers as part of the support system. It is important that the fuel-air support burners are capable of substantially higher speeds

4 4 44 4 4

na palivo se vzduchem byly schopny podstatně vyšší rychlosti hoření než je rychlost podporovaných hořáků na palivo s kyslíkem.air-fuel burners were capable of significantly higher burn rates than the supported oxygen-fuel burners.

Vyšší rychlost hoření je nezbytná pro podpůrné hořáky na směs paliva se vzduchem kvůli dodatečným ztrátám energie způsobeným ohřevem a vylučováním dusíku. Kromě toho není v typickém případě vzduch používaný pro spalování v podpůrném systému předehříván, což má za následek pokles účinnosti pece ve srovnání s typickou pecí na palivo se vzduchem. Z jednoduché termodynamické kalkulace vyplyne potřeba zvýšit rychlost hoření paliva, když se pro spalování nepoužije předehřátého vzduchu. Vstupní předpoklady pro tento příklad jsou: palivo a kyslík spolu reagují beze zbytku a nezbyde žádný kyslík ani meziprodukty; všechny plyny (například methan, vzduch nebo kyslík) vstupují do pece při 77 °F; a všechny plynné spaliny opouštějí pec při 2800 °F po úplném , spálení. Za těchto podmínek je třeba při spalování se vzduchem 2,65násobné rychlosti hoření ve srovnání s hořením 100% kyslíku, má-li se získat stejné využitelné teplo. Využitelné teplo je energie přenesená na vsázku a na tepelné ztráty z pece.A higher burning rate is necessary for fuel-air support burners due to additional energy losses due to heating and nitrogen evacuation. In addition, typically the air used for combustion in the support system is not preheated, resulting in a decrease in furnace efficiency as compared to a typical air fuel furnace. Simple thermodynamic calculation will show the need to increase the fuel combustion rate when preheated air is not used for combustion. The prerequisites for this example are: fuel and oxygen react completely without leaving no oxygen or intermediate products; all gases (e.g. methane, air or oxygen) enter the furnace at 77 ° F; and all the flue gas leaves the furnace at 2800 ° F after complete combustion. Under these conditions, combustion with air requires 2.65 times the rate of combustion compared to 100% oxygen for the same usable heat. Usable heat is the energy transferred to the charge and to the heat loss from the furnace.

Proto objemová průtoková rychlost oxidantu dramaticky vzroste když se sníží průtoková rychlost kyslíku. Objem proudu oxidantu se zvětší 4,76x v důsledku přítomnosti dusíku a o další 2,65násobek v důsledku požadavku na vyšší rychlost hoření. To znamená, že průtoková rychlost proudu oxidantu se zvýší asi 12, 6x když se kyslík zcela nahradí vzduchem.Therefore, the volumetric flow rate of the oxidant increases dramatically as the oxygen flow rate decreases. The volume of the oxidant stream increases 4.76 times due to the presence of nitrogen and by an additional 2.65 times due to the requirement for a higher burning rate. That is, the flow rate of the oxidant stream increases about 12.6 times when oxygen is completely replaced by air.

Velkým problémem při spalování paliv se Vzduchem v sestavě hořáku na palivo s kyslíkem je tlak dodávaného vzduchu potřebný v důsledku používání velkých objemů plynu. Tento vynález používá systému s nízkou rychlostí oxidačního činidla. Proto je i při spalování směsi paliva se vzduchem pokles tlaku natolik nízký, aby dovolil užití relativně levných dmýchadel, přičemž se rychlosti hořeni v hořáku udržuji stejné jako rychlosti při hoření paliva s kyslíkem nebo větší. Toto zase umožňuje výrobní kontinuitu, když se například při tavení skla pracuje podpůrným způsobem v důsledku nouzového výpadku nebo omezení přívodu kyslíku.A major problem in burning air-fuel fuels in an oxygen-fuel burner assembly is the supply air pressure required due to the use of large volumes of gas. The present invention uses a low rate oxidant system. Therefore, even when the fuel-air mixture is burned, the pressure drop is low enough to allow the use of relatively cheap blowers, while the combustion rates in the burner are maintained at or equal to those of the oxy-fuel. This, in turn, allows manufacturing continuity when, for example, the glass is melted in a supportive manner due to an emergency failure or a reduction in oxygen supply.

U hořáků na palivo s kyslíkem s rychlostmi oxidantu v kterémkoliv bodě hořáku nad asi 90 stop/s bude jeho konstrukce limitována zvukovou bariérou na rychlosti odpovídající hoření za použití vzduchu jako oxidantu a při plném provozu. Rychlost zvuku se definuje rovnicí a - VkRŤ, přičemž k je poměr specifických tepel (1,4 pro vzduch), R je plynová konstanta (287 J/kg K) a T je absolutní teplota. Vzduch má při 25 °C (77 °F) rychlost zvuku 346 m/s (1135 stop/s). V případě hořáku na palivo s kyslíkem s rychlostí kyslíku 100 stop/s je odpovídající rychlost hoření při použití vzduchu 12,6x větší, to znamená 1260 stop/s, což je. rychlost větší než rychlost zvuku. Nemá-li tedy být překročena hranice rychlosti zvuku, musí se hořák pro palivo s kyslíkem konstruovat pro rychlost kyslíku pod 90 stop/s, má-li být nahrazen veškerý kyslík vzduchem bez výměny některé součásti sestavy hořáku. Alternativně se může podle jednoho aspektu tohoto vynálezu předejít překročení tohoto limitu tím, že se při přechodu z jednoho typu vytápění . (oxidantem vzduch nebo kyslík) vymění korpus hořáku.For oxygen fuel burners with oxidant velocities at any point in the burner above about 90 feet / s, its design will be limited by the sound barrier to the velocities corresponding to combustion using air as an oxidant and in full operation. The sound velocity is defined by the equation a - V k R t, where k is the ratio of specific heats (1.4 for air), R is the gas constant (287 J / kg K) and T is the absolute temperature. At 25 ° C (77 ° F) the air has a speed of 346 m / s (1135 ft / s). In the case of an oxygen fuel burner with an oxygen speed of 100 feet / s, the corresponding combustion rate when using air is 12.6 times greater, i.e., 1260 feet / s, which is. a speed greater than the speed of sound. Thus, if the sound velocity limit is not to be exceeded, the oxygen fuel burner must be designed for an oxygen velocity below 90 feet / s if all oxygen is to be replaced with air without replacing any part of the burner assembly. Alternatively, according to one aspect of the present invention, it may be prevented from exceeding this limit by switching from one type of heating. (air or oxygen oxidant) will replace the burner body.

Hořákový kámen se musí konstruovat tak, aby povrchová rychlost byla menší než rychlost zvuku při provozu s palivem ve směsi se vzduchem.The burner stone shall be designed so that the surface velocity is less than the sound velocity when operating with fuel mixed with air.

Tvar plamene je_rovněž důležitý u tradičních hořáků na palivo ve směsi s kyslíkem pracujících při 2,65násobku jejich nominální rychlosti hoření, zvláště při 12,6x větší objemové průtokové rychlosti v průchodu pro oxidant. Provedení tohoto vynálezu popsané níže zajištuje vhodný tvar plamene při spalování paliva jak s kyslíkem, tak se vzduchem.The shape of the flame is also important in traditional oxy-fuel burners operating at 2.65 times their nominal combustion rate, especially at 12.6 times the volumetric flow rate in the oxidant passage. The embodiment of the invention described below provides a suitable flame shape when burning both oxygen and air fuel.

»0 ·· 00 · 0' 0 0 0»0 ·· 00 · 0 '0 0 0

« · 1 · 0«· 1 · 0

0 0 0 0 ·0 0 0 0 ·

0 · 0 0 0 ·0 · 0 0 0 ·

0 0 0 0 0 tlakem přiváděného oxidantu, limity rychlosti a tvarem plamene. Zjistili jsme, že je možné dát uživateli možnost přecházet od hoření paliva s kyslíkem k hoření paliva se vzduchem za použití téhož hořákového kamene úpravou korpusu hořáku Cleanfire® HR™ od firmy Air Products and Chemicals lne., Allentown Pennsylvania.0 0 0 0 0 pressure of the oxidant supplied, speed limits and flame shape. We have found that it is possible to give the user the ability to switch from oxy-fuel combustion to air-fuel combustion using the same burner stone by modifying the Cleanfire® HR ™ burner body from Air Products and Chemicals Inc, Allentown Pennsylvania.

Jak je zřejmé z obrázku 1, zařízení pro stupňované spalování 10 obsahuje hořák pro spalování paliva s kyslíkem 12 a předspalovací komoru nebo hořákový kámen 14 . Hořák pro směs palivo-kyslík 12 obsahuje středový kanál 16 pro přívod paliva jakým je například zemní plyn, který ukazuje šipkaAs shown in Figure 1, the staged combustion apparatus 10 includes an oxy-fuel burner 12 and a precombustion chamber or burner stone 14. The fuel-oxygen burner 12 includes a central fuel supply channel 16, such as natural gas, as shown by the arrow

18. Zdroj kyslíku naznačený šipkou 20 se zavádí do průchodu mezi kanálem pro palivo 16 a vnějším soustředným kanálem 22. Hořák je podrobně popsán v patentu US 5 611 682, jehož podrobný popios je zde zahrnut ve formě odkazu. Hořák 12 se upevní k hořákovému kameni 14 tekutinotěsným spojem na předním konci 24 předspalovací komory nebo hořákového kamene18. The oxygen source indicated by the arrow 20 is introduced into the passage between the fuel passage 16 and the outer concentric passage 22. The burner is described in detail in U.S. Patent 5,611,682, the detailed description of which is incorporated herein by reference. The burner 12 is secured to the burner stone 14 by a fluid-tight seal at the front end 24 of the precombustion chamber or burner stone.

14. Hořákový kámen 14 obsahuje první nebo centrální průchod 26, který se rozšiřuje od předního konce 24 k výstupnímu konci 28 hořákového kamene 14. Kanál 26 má větší šířku než výšku a rozbíhavý tvar jak je ukázáno a popsáno v patentu '682. V zájmu stupňovaného spalování zavádí se kyslík představovaný šipkou 30 do druhého kanálu 32 v hořákovém kameni 14 . Kanál 32 má tvar obdobný jako centrální kanál a má větší šířku než výšku, jak je ukázáno a opět podrobně popsáno v patentu '682.The burner stone 14 comprises a first or central passage 26 that extends from the front end 24 to the outlet end 28 of the burner stone 14. The channel 26 has a greater width than height and diverging shape as shown and described in the '682 patent. In order to enhance the combustion, the oxygen represented by the arrow 30 is introduced into the second channel 32 in the burner stone 14. The channel 32 has a shape similar to the central channel and has a greater width than height as shown and described in detail in the '682 patent.

S přihlédnutím k obrázku 2 má na předním konci předspalovací komory 14 hořák na palivo s kyslíkem 12 výtokový konec s centrálním kanálem pro palivo 16 obklopeným průchodem pro kyslík 22. Kyslík pro stupňované spalování opouští kanál 31 umístěný pod kanálem pro plamen hořící směsi palivo-kyslík jak ukazuje obrázek 2.Referring to Figure 2, at the front end of the precombustion chamber 14, the oxygen fuel burner 12 has an outlet end with a central fuel channel 16 surrounded by an oxygen passage 22. Oxygen for staged combustion leaves the channel 31 located below the flame fuel-oxygen flame channel as Figure 2 shows.

Obrázek 3 ukazuje spalovací zařízení podle tohoto vynálezu. Spalovací zařízení 40 zahrnuje hořákový kámen 14 fcfc fcfc, fc. fc fc fc • fcfc fc fc fcfc fc fcfcfc fc identický s hořákovým kamenem 14 na obrázku 1. Podle tohoto vynálezu je hořák 42 podobný hořáku 12 pro směs paliva a kyslíku na obrázku 1 a má zařízení 44 umožňující přívod vzduchu nebo kyslíkem obohaceného vzduchu do svrchního kanálu 50 hořáku 42. Hořák 42 je též upraven tak, aby zaváděl vzduch nebo kyslíkem obohacený vzduch kanálem 48 hořáku 42 do horního kanálu 50, kde se mísí oxidanty z kanálů 44 a 48.Figure 3 shows a combustion apparatus according to the invention. The combustion apparatus 40 comprises a burner stone 14 fcfc fcfc, fc. fc fc fc fc fc fc fc fc fcfcfc fc identical to the burner stone 14 in Figure 1. According to the present invention, the burner 42 is similar to the fuel-oxygen burner 12 in Figure 1 and has a device 44 for supplying air or oxygen-enriched air to the top. The burner 42 is also adapted to introduce air or oxygen-enriched air through the burner channel 48 into the upper channel 50 where the oxidants from the channels 44 and 48 are mixed.

Šipka 46 naznačuje zavádění vzduchu nebo kyslíkem obohaceného vzduchu do zařízení 4 4, jež přivádí vzduch nebo kyslíkem obohacený vzduch do kanálu 50. Vzduch nebo kyslíkem obohacený-vzduch postupuje z kanálu 50 do centrálního kanálu 26 hořákového kamene a odchází do pece.The arrow 46 indicates the introduction of air or oxygen-enriched air into the device 44, which supplies air or oxygen-enriched air to channel 50. The air or oxygen-enriched air flows from channel 50 to the central channel 26 of the burner stone and exits to the furnace.

Po konverzi hořáku na omezené spalování paliva s kyslíkem nebo na jeho přerušení, se nahradí přívod kyslíku pro stupňované spalování (naznačený šipkou 30 v obrázku 1) palivem znázorněným šipkou 54, takže palivo nebo palivo obohacené kyslíkem opouští kanál 32 hořákového kamene 14. Na schematickém obrázku 4 jsou kanály 26 a 32 na předním konci hořákového kamene 14, přičemž se kanál 26 používá pro přiváděni vzduchu nebo kyslíkem obohaceného vzduchu do pece a kanál 32 se používá pro přivádění paliva nebo kyslíkem obohaceného paliva do pece. Když se hořák 42 používá v systému spalování palivo-vzduch, proudí vzduch nebo vzduch obohacený kyslíkem kanálem 26 a palivo nebo kyslíkem obohacené palivo kanálem 32. Konstrukce hořákového kamene je taková, že se ustaví stabilní plamen směsi palivo-vzduch, protože mezi oběma otvory je oblast recirkulace_.Upon conversion of the burner to limited or interrupted oxygen fuel combustion, the oxygen supply for the staged combustion (indicated by arrow 30 in Figure 1) is replaced by the fuel shown by arrow 54 so that the oxygen-enriched fuel or fuel leaves the burner stone channel 14. In the schematic drawing 4, the channels 26 and 32 are at the forward end of the burner stone 14, the channel 26 being used to supply air or oxygen-enriched air to the furnace and the channel 32 being used to supply fuel or oxygen-enriched fuel to the furnace. When the burner 42 is used in a fuel-air combustion system, air or oxygen-enriched air flows through channel 26 and fuel or oxygen-enriched fuel through channel 32. The design of the burner stone is such that a stable flame of the fuel-air mixture is established. recirculation area_.

Kromě schopnosti spalovat směs palivo-vzduch umožňuje zařízení podle vynálezu regulování stupně obohacování kyslíkem. Použití obohacení kyslíkem zlepšuje provozní pružnost podpůrného nouzového režimu snížením množství kyslíku odebíraného ze skladu kapalného kyslíku. Rovněž to umožňuje úpravu délky plamene přidáním kyslíku do proudu ··<··In addition to the ability to burn a fuel-air mixture, the device according to the invention allows the regulation of the degree of oxygen enrichment. The use of oxygen enrichment improves the operational flexibility of the emergency relief mode by reducing the amount of oxygen drawn from the liquid oxygen store. It also allows the flame length to be adjusted by adding oxygen to the stream ·· <··

Kyslík pro obohacování směsi se může přivádět různými způsoby. Pro obohacování vzduchu kyslíkem se například mohou přívodní trubky pro kyslík vést primárním kanálem 26 hořákového kamene nebo hořákovým otvorem pro kyslík na stupňované spalování 32 nebo oběma cestami, nebo se mohou separované přívodní trubky pro kyslík instalovat v jisté vzdálenosti od předspalovací komory 14 nebo od hořákového otvoru pro kyslík pro stupňované spalování 32. Kyslík přiváděný tímto hořákovým otvorem by spolu se zemním plynem mohl přispět k tvorbě sazí pro lepší přenos tepla do pecní vsázky sáláním.The oxygen for the enrichment of the mixture can be supplied in various ways. For oxygen enrichment, for example, the oxygen supply pipes may be guided through the primary burner duct 26 or the oxygen burner orifice 32 or both, or the separate oxygen supply pipes may be installed at a distance from the pre-combustion chamber 14 or the burner orifice. The oxygen supplied through this burner orifice together with natural gas could contribute to the formation of soot for better heat transfer to the furnace by radiation.

Použití způsobu a zařízení podle tohoto vynálezu umožňuje udržovat maximální teplotu a rozložení teploty potřebné pro výrobu skla. Obohacování vzduchu kyslíkem nebo spalování paliva s kyslíkem by se mělo výhodně používat u hořáků s nejvyšší rychlostí hoření v oblasti tepelného maxima pece. Sníží to průtokovou rychlost vzduchu potřebnou pro tyto hořáky i pokles tlaku. Obohacení kyslíkem též zvyšuje maximální teplotu plamene a tím zvyšuje přenos tepla v oblasti tepelného maxima pece. Je dobře známo, že tepelné maximum je potřebné ve sklářských pecích pro vzniklé konvekční bublinky ve sklovině, nutné pro výrobu skla přijatelné kvality.The use of the method and apparatus of the present invention makes it possible to maintain the maximum temperature and temperature distribution required for glass production. Oxygen enrichment or oxy-fuel combustion should preferably be applied to burners with the highest combustion rate in the region of the thermal maximum of the furnace. This will reduce the air flow rate required for these burners as well as the pressure drop. Oxygen enrichment also increases the maximum flame temperature and thereby increases the heat transfer in the region of the thermal maximum of the furnace. It is well known that the thermal maximum is needed in glass furnaces for the resulting convection bubbles in the glass necessary for the production of glass of acceptable quality.

Pro udržení nouzového režimu (hot hold) se mohou použít i další technologie užívající směsi paliva se vzduchem. Záměrem tohoto vynálezu je umožnit uživateli pokračovat v produkci. Minimální rychlost hoření při použiti podpůrného systému palivo-vzduch je taková, že se může zachovat nejméně 20 % nominální výroby. Soudí se, že tento objem výroby umožňuje výrobci plaveného skla udržet v lázni pro plavené sklo kontinuální skleněný pás.Other technologies using fuel-air mixtures can be used to maintain hot hold. It is an object of the present invention to allow the user to continue production. The minimum combustion rate using a fuel-air support system is such that at least 20% of the nominal production can be maintained. This production volume is considered to allow the float glass manufacturer to maintain a continuous glass ribbon in the float glass bath.

Hořáky na palivo s kyslíkem s vyšší rychlostí se mohou upravit na provoz při nízké rychlosti přidáním jednoho nebo více vstupních vletů a tím aplikovat· způsob popsaný v tomto *> > · φφ_ φ φ • φ · *: Φ Φ ·High speed oxygen fuel burners can be adapted to operate at low speed by adding one or more inlet ports and thereby apply the method described in this: Φ Φ ·

Φ Φ · · · Φ ΦΦ Φ · · Φ Φ

Φφ ΦΦΦ Φ Φ · ΦΦΦ ΦΦΦΦ Φ Φ φ Φ φ Φ · Φ vynálezu. Tyto otvory se mohou normálně uzavřít nebo během spalování paliva s kyslíkem použít pro stupňované spalování. Před zahájením podpůrného režimu s palivem ve směsi se vzduchem je též možno přidat jeden nebo více vstupních otvorů vyvrtáním otvoru do stěny ze žárovzdorného zdivá poblíž hořákového vletu.ΦΦ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ invention. These openings can normally be closed or used for staged combustion during oxygen-fuel combustion. It is also possible to add one or more inlet openings prior to initiating a fuel-fueled support mode by drilling a hole in the refractory masonry wall near the burner port.

Jinou možností pro pece užívající hořáků s vysokou rychlostí hoření je nahradit hořákový kámen kamenem s většími otvory za účelem snížení poklesu tlaku. V tomto případě je však nebezpečí, že se do skloviny zanese během této výměny cizorodý žárovzdorný materiál, což by mohlo způsobit závady ve skle. Kromě toho je výměna hořákových bloků časově dosti náročná, pravděpodobně příliš na to, aby nedošlo k přerušení výroby.Another possibility for furnaces using burners with a high combustion rate is to replace the burner stone with a stone with larger holes to reduce the pressure drop. In this case, however, there is a risk that foreign refractory material will be introduced into the glass during this exchange, which could cause defects in the glass. In addition, the replacement of burner blocks is time consuming, probably too much to avoid production interruptions.

Obrážen 5 ukazuje průtokovou rychlost methanu potřebnou pro podmínky nouzového podpůrného režimu (hot hold) při nulové výrobě, 20%, 50% a plné výrobě za předpokladu, že například při plné výrobě připadá 35 % využitelného tepla na ztráty tepla stěnami pece. Udržení výroby na minimální úrovni (hot hold) by se docílilo za nižších rychlostí hoření než graf ukazuje, protože by se snížila celková teplota pece a tím i ztráty tepla stěnami. Tento graf předpokládá, že nezávisle na výrobě nebo podílu kyslíku tyto tepelné ztráty zůstanou stejné. Průtoková rychlost methanu je normalizována na bázi průtokové rychlosti methanu pro plnou výrobu se 100% spotřebou svěsí palivo-kyslík a průtoková rychlost kyslíku je normalizována na bázi průtokové rychlosti pro plnou výrobu a 10C% spořebu směsi palivo-kyslík. Normalizovaná průtoková rychlost je 1,0, když je veškerý oxidant pro spalování zajištěn dodávkou kyslíku (žádný vzduch) a 0, když veškerý oxicant pro spalování představuje vzduch.Figure 5 shows the methane flow rate required for hot hold conditions at zero production, 20%, 50% and full production, provided that, for example, at full production, 35% of the usable heat is due to heat loss through the furnace walls. Keeping production at a minimum (hot hold) would be achieved at a lower burning rate than the graph shows, as it would reduce the overall furnace temperature and hence the heat loss through the walls. This graph assumes that, regardless of the production or proportion of oxygen, these heat losses will remain the same. The methane flow rate is normalized based on the methane flow rate for full production with 100% higher fuel-oxygen consumption and the oxygen flow rate is normalized based on the full production flow rate and 10% fuel-oxygen consumption. The normalized flow rate is 1.0 when all of the oxidant for combustion is provided by oxygen supply (no air) and 0 when all of the oxidic for combustion is air.

Obrázek 6 je odvozený graf koncentrace kyslíku jako funkce normalizované průtokové rychlosti kyslíku pro každou výkonnost stejnou jako na obrázku 5.Figure 6 is a derived graph of oxygen concentration as a function of normalized oxygen flow rate for each performance as in Figure 5.

* · Φ φ Φ ·'*·:.·* · Φ φ Φ · '* ·:. ·

Z · φ φφφφφ φφ φ Ζ · φφφ φφφφ ,φφφ φ ··· ΦΦ *· ·· výkonnost stejnou jako na obrázku 5.Z φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ ,φ φ · výkon výkon · φ φ · · · · · · · · · · · · · · ·

Jak ukazuje bod A na obrázku 5 pro nouzový režim hot hold používající pouze vzduch jako oxidant pro spalování (nulová normalizovaná průtoková rychlost kyslíku), průtoková rychlost methanu je přibližně stejná jaká je nutná při 100% použití směsi palivo-kyslík při plné produkci (normalizovaná hodnota průtoku je 1). Nouzový režim hot hold se může též udržovat při 35% průtokové rychlosti kyslíku z průtoku při plné výrobě a 35% průtokové rychlosti methanu z průtoku při plné výrobě (bod B). S odkazem na obrázek 6 (bod B) je zřejmé, že provozní podmínky představované bodem B odpovídají 100% spotřebě směsi palivo-kyslík bez zředění vzduchem.As shown in point A of Figure 5 for the hot hold emergency mode using only air as oxidant for combustion (zero normalized oxygen flow rate), the methane flow rate is approximately the same as necessary for 100% fuel-oxygen use at full production (normalized value) flow rate is 1). The hot hold emergency mode may also be maintained at 35% oxygen flow rate at full production flow and 35% methane flow rate at full production flow (point B). Referring to Figure 6 (point B), it is clear that the operating conditions represented by point B correspond to 100% fuel-oxygen consumption without dilution with air.

Obrázek 5 ukazuje, že průtok kyslíku a průtok methanu se mohou snížit na polovinu a umožnit 20 % plné výroby. To znamená, že když se výroba sníží na 20 % plné výroby, může skladovaná zásoba kyslíku vydržet dvakrát déle. Podle obrázku 6 to odpovídá 100% hoření směsi palivo-kyslík.Figure 5 shows that the oxygen flow and methane flow can be halved and allow 20% of full production. This means that when production is reduced to 20% of full production, the stored oxygen supply can last twice as long. According to Figure 6, this corresponds to 100% combustion of the fuel-oxygen mixture.

Při 50% produkci se může průtok kyslíku snížit na polovinu průtoku při plné výrobě a průtok methanu na asi 95 % průtoku při plné výrobě. Podle obrázku 6 je za těchto provozních podmínek koncentrace kyslíku kolem 3.5 %.At 50% production, the oxygen flow can be reduced to half the flow rate at full production and the methane flow to about 95% flow rate at full production. According to Figure 6, the oxygen concentration is about 3.5% under these operating conditions.

Teplota spalin z pece na palivo s kyslíkem je po průchodu zařízením na recyklaci tepla vyšší než odpovídající plyny z pece na palivo se vzduchem. Proto musí výrobci skla nějakým způsobem snížit teplotu produktů spalování směsi paliva s kyslíkem dříve než vstoupí do sekce odtahu spalin vyrobené z kovu. Vzhledem k dnešním směrnicím na ochranu ovzduší, zpracování palivových plynů pro sklářské pece typicky zahrnují zařízení pro odlučování pevných částic jako jsou elektrostatické nebo rukávové odlučovače. Tato zařízení mají maximální provozní teplotu podstatně nižší .než je teplota spalin z pecí vytápěných palivem s kyslíkem, typicky kolem 1000 °F. Proto se musí spaliny před těmito zařízenímiThe temperature of the flue gases from the oxygen-fueled furnace after passing through the heat recycling plant is higher than the corresponding gases from the air-fueled furnace. Therefore, glass manufacturers must somehow lower the temperature of the combustion products of the fuel-oxygen mixture before entering the flue gas exhaust section made of metal. According to today's air protection directives, the processing of fuel gases for glass furnaces typically include solids separation devices such as electrostatic or sleeve separators. These devices have a maximum operating temperature substantially lower than the temperature of the flue gas from the furnaces heated with oxygen fuel, typically around 1000 ° F. Therefore, flue gas must be in front of these devices

4·»44 · »4

4 4 · 4 4 ·4 4 ·

4 4 4 4 4 44 4 4 4 4 5

4 4 4 9 9 9 41 2 3 4 5 6 7 8 9

4 4 4 4 4 44 4 4 4 4 5

44 4 4 4 4 4 443 4 4 4 4 4 4

Když se kyslík pro spalování v peci konstruované pro spalování paliva s kyslíkem nahradí vzduchem, objem spalin podstatně vzroste. Obrázek 7 ukazuje, jak vzroste průtoková rychlost spalin, když se kyslík nahradí vzduchem při několika výrobách. Při tvorbě tohoto grafu se použilo těchže vstupních předpokladů ohledně vstupních a výstupních teplot a tepelných ztrát jako v předchozích obrázcích. Průtoková rychlost spalin je normalizována vzhledem k průtoku spalin při plné produkci se 100% spotřebou směsi paliva s kyslíkem. Když se kyslík zcela nahradí vzduchem, vzroste průtok spalin při plné produkci více než devětkrát. Když se kyslík plně nahradí vzduchem, je možno očekávat v podmínkách nouzového režimu hot hold trojnásobné zvýšení průtokové rychlosti spalin.When the oxygen for combustion in a furnace designed to burn oxygen-fuel is replaced by air, the volume of the flue gas increases substantially. Figure 7 shows how the flue gas flow rate increases when oxygen is replaced by air in several productions. The same input assumptions regarding inlet and outlet temperatures and heat losses were used in this graph as in the previous figures. The flue gas flow rate is normalized to the flue gas flow at full production with 100% fuel / oxygen consumption. When oxygen is completely replaced by air, the flue gas flow at full production increases by more than nine times. When oxygen is fully replaced by air, a three-fold increase in the flue gas flow rate can be expected under hot hold conditions.

V důsledku zvýšeného průtoku spalin je třeba dodat mnohem víc zředovacího vzduchu pro snížení teploty na stejnou hladinu, dříve než plyn vstoupí do kovové sekce odtahu spalin. Obrázek 8 ukazuje výsledek termodynamických výpočtů, když se spaliny z pece teploty 2800 °F zředí vzduchem teploty 77 °F za vzniku proudu plynu teploty 1000 °F, což je teplota vhodná pro kovovou sekci odtahového systému spalin. Normalizovaný průtok spalin se po zředění vzduchem vynáší jako funkce normalizovaného průtoku kyslíku. Proud spalin se normalizuje vzhledem k 100% spotřebě směsi palivo-kyslík a plné výrobě, když se spaliny teploty 2800 °F zředí vzduchem teploty 77 °F za vzniku proudu plynu teploty 1000 °F. Jestliže se kyslík'nahradí vzduchem v podmínkách plné výroby a spaliny se zředí vzduchem teploty 77 °F na proud plynu teploty 1000 °F, výsledná průtoková rychlost spalin se zvětší na 7,5násobek průtoku v případě plné výroby a spalování paliva s kyslíkem. Odtahový systém spalin potom není schopen zvládnout tento kapacitní nárůst vzhledem k omezením poklesu tlaku. Proto vzroste tlak v peci, což může vést ke strukturálním poruchám.Due to the increased flue gas flow, much more dilution air needs to be supplied to reduce the temperature to the same level before the gas enters the metal flue gas section. Figure 8 shows the result of thermodynamic calculations when flue gas from a 2800 ° F furnace is diluted with air at 77 ° F to produce a gas stream of 1000 ° F, a temperature suitable for the metal section of the flue gas exhaust system. After dilution with air, the normalized flue gas flow is plotted as a function of the normalized oxygen flow. The flue gas stream is normalized to 100% fuel-oxygen consumption and full production when the flue gas at 2800 ° F is diluted with air at 77 ° F to produce a gas stream of 1000 ° F. If oxygen is replaced by air under full production conditions and the flue gas is diluted with air at 77 ° F to a gas flow temperature of 1000 ° F, the resulting flue gas flow rate is increased to 7.5 times the flow rate for full production and oxy-fuel combustion. The flue gas exhaust system is then unable to handle this capacity increase due to pressure drop limitations. Therefore, the furnace pressure increases, which can lead to structural failures.

99·· • 9 ♦ « · · » • · «» 99 »· • · · 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 99

9·· 9 » 99 ·· 9 »9

9 9 · 9 99 9 · 9 9

9-9 9 9 «99-9 9 9

Existuje více způsobů řešení problému zvýšeného objemu spalin: například snížení výroby, spalování paliva obohaceného kyslíkem, alternativní způsoby chlazení spalin (například vodou), použití doplňkových kapacit pro spaliny, obchvat sekce zpracování spalin nebo kombinace dvou nebo více výše uvedených způsobů. Výhodný způsob řešení otázky zvětšeného objemu spalin v souladu s tímto vynálezem představuje kombinace chlazení vodou, snížení výroby a v případě potřeby obohacování kyslíkem při spalování.There are several ways of solving the problem of increased flue gas volume: for example, reduced production, combustion of oxygen-enriched fuel, alternative methods of cooling the flue gas (for example with water), using supplementary flue gas capacities, bypassing the flue gas processing section. A preferred method of addressing the increased flue gas volume in accordance with the present invention is by combining water cooling, reducing production and, if necessary, oxygen enrichment in combustion.

Obrázek 9 ukazuje výsledky termodynamického výpočtu v případě, že kapalná voda s teplotou 77 °F zajišťuje chlazení s odpařováním v přímém styku. Normalizovaná průtoková rychlost po zředění.vodou se vynáší proti normalizované průtokové rychlosti kyslíku^ Průtok spalin je normalizován vzhledem k 100% spotřebě paliva s kyslíkem a plné produkci, přičemž se spaliny s teplotou 2800 °F zředí vzduchem teploty 77 °F na proud plynu teploty 1000 °F. Obrázek ukazuje, že objem spalin se může zmenšit na polovinu při provozu se směsí palivo-kyslík a plné produkci, když se vzduch jako chladivo ve spalinách nahradí vodou. V případě plné produkce a užití vzduchu místo kyslíku pro spalování a vody jako chladivá pro spaliny je průtok spalin 3,6násobkem základního případu plné produkce a výhradního užití směsi palivokyslík. Při 50% výrobě a užití vzduchu místo kyslíku jako oxidantu je objem proudu spalin asi 2,5x větší než v základním případě plné produkce a výhradního použití směsi palivo-kyslík.Figure 9 shows the results of the thermodynamic calculation when liquid water at 77 ° F provides direct contact evaporative cooling. Normalized flow rate after dilution. Plots against normalized oxygen flow rate. Flue gas flow is normalized to 100% oxygen fuel consumption and full production, with 2800 ° F flue gas diluted with 77 ° F air to 1000 gas flow ° F. The figure shows that the flue gas volume can be halved when operating with a fuel-oxygen mixture and full production when air is replaced by water as the refrigerant in the flue gas. In the case of full production and use of air instead of oxygen for combustion and water as refrigerant for flue gas, the flue gas flow is 3.6 times the base case of full production and exclusive use of fuel oxygen blend. With 50% production and use of air instead of oxygen as the oxidant, the volume of the flue gas stream is about 2.5 times greater than in the basic case of full production and exclusive use of the fuel-oxygen mixture.

Tabulka 1: Přehled hořáků a způsobů pro podpůrné užitíTable 1: Overview of burners and methods for support applications

Výhodné provedení Preferred embodiment Alternativní provedení Alternative embodiments 1. Při spalování směsi palivo-kyslík a palivo-vzduch 1. When burning the mixture fuel-oxygen and fuel-air Hořákový kámen se vymění, ve stěnách pece se vyvrtají nové The burner stone is replaced, at new walls are drilled through the furnace walls

9 toto·· • · * • 9 a to9 this ·· • · * • 9 and that

9 • toto ·9 • this ·

- ··- ··

9 « 9 ·· 9 to toto · to « · toto <·9 «9 ·· 9 to this · to« · this <·

se užívá tentýž hořákový kámen the same burner is used stone otvory nebo se nové otvory otevřou pomocí hořákových kamenů konstruovaných pro podpůrnou akci palivo-vzduch holes or new holes open with burner stones designed for fuel-air support action 2. Při vzájemné záměně režimu 2. In case of interchange of regime Hořákový kámen se vymění, ve The burner stone is replaced, at palivo-kyslík a palivo-vzduch fuel-oxygen and fuel-air stěnách pece se vyvrtají nové new walls are drilled through the furnace walls je stejná montáž, nové is the same assembly, new otvory nebo se nové otvory holes or new holes technické prostředky technical means otevřou pomocí hořákových kamenů konstruovaných pro podpůrnou akci palivo-vzduch open with burner stones designed for fuel-air support action 3. Průřez hořákového kamene 3. Cross section of burner stone Průřez hořákového kamene je The cross section of the burner stone is je takový,· že rychlost is such that speed takový, že rychlost- oxidantu such that the rate of oxidant oxidantu je při podpůrné akci The oxidant is in support action je při podpůrné akci pod 500 is below 500 in support action pod.250 stop/s v místě pod.250 feet / s in place stop/s v místě minimálního stop / s at the minimum minimálního průřezu hořáku of the minimum burner cross-section průřezu hořákového kamene cross section of burner stone nebo korpusu hořáku or burner body nebo korpusu hořáku or burner body 4. Použití vzduchu jako 4. Use air as Koncentrace kyslíku při Oxygen concentration at oxidantu při podpůrné akci oxidant in support action podpůrné akci menší než 50 %. support action less than 50%. 5. Chlazení kouřového plynu 5. Flue gas cooling Chlazení kouřového plynu Flue gas cooling vodou water kombinací vody a vzduchu a combination of water and air 6. Teplota oxidantu pod 150 °F 6. Oxidant temperature below 150 ° F Teplota oxidantu pod 1000 °F Oxidant temperature below 1000 ° F 7. Není potřeba dalšího 7. No more needed Až dvakrát větší počet Up to twice as many hořákového kamene při burner stone at použitých hořáků při provozu burners used during operation podpůrné akci palivo-vzduch fuel-air support action palivo-vzduch než při provozu fuel-air than in operation palivo-kyslík fuel-oxygen 8. Při podpůrné akci palivo- 8. In the fuel- Při podpůrné akci palivo- In the fuel- vzduch více n.ež 80 % kapacity air more than 80% capacity vzduch více než 20 %_ kapacity Air more than 20% _ capacity plné produkce full production plné produkce full production 9. Povrchová rychlost v 9. Surface speed v Povrchová rychlost v Surface speed v hořákovém kameni při zcela burner stone at completely hořákovém kameni při zcela burner stone at completely otevřeném průřezu v provozu open cross section in operation otevřeném průřezu v provozu open cross section in operation palivo-kyslík pod 90 stop/s fuel-oxygen below 90 feet / s palivo-kyslík pod 400 stop/s fuel-oxygen below 400 feet / s

·· ·· ·· • · · ♦ · · • · · · · · • · · · · · · • · · · ě · <· ·· ** · · • · • · ·ί· ί ···· tyto: volba s kyslíkem a····· · · · · ** · ě · ** ** <** ** ** ** ί · The following: the choice with oxygen and

Alternativy k navrhovanému vynálezu jsouAlternatives to the present invention are

1.: pokračovat ve 100% spalování směsi paliva zvětšit kapacitu skladování kyslíku; 2. nouzový režim hot hold s použitím hořáků na směs paliva se vzduchem k ohřevu; 3. nouzový režim hot hold nebo omezená produkce s vysokorychlostními hořáky na směs paliva s kyslíkem za použití vzduchu místo kyslíku. Rozdíl mezi navrženým vynálezem a volbou 1 je snížené užití kyslíku a zvýšené výdaje na skladování kapalného kyslíku. Rozdíl mezi vynálezem a volbou 2 spočívá v zachování trvalé výroby a nákladech. Rozdíl mezi vynálezem a volbou 3 je v technické obtížnosti přívodu vysokotlakého vzduchu.1: continue to 100% combustion of fuel mixture to increase oxygen storage capacity; 2. Hot hold emergency mode using fuel-air burners for heating; 3. Hot hold or limited production emergency mode with high-speed fuel-oxygen burners using air instead of oxygen. The difference between the proposed invention and option 1 is the reduced use of oxygen and the increased expense of storing liquid oxygen. The difference between the invention and option 2 lies in maintaining sustained production and cost. The difference between the invention and option 3 is in the technical difficulty of supplying high pressure air.

Výhoda vynálezu ve srovnání s volbou 1 spočívá v nižších pořizovacích nákladech (méně nádrží na kapalný kyslík). V závislosti na délce odstávky podnikové kyslíkárny rovněž nedojde k problémům s logistikou a dosažitelností kapalného kyslíku. Výhodou navrženého vynálezu oproti volbě 1 je, že může fungovat i když tu je problém s přívodem kyslíku a regulací průtoku. Další výhodou vynálezu ve srovnání s volbou 2 je vyšší maximální teplota v peci a standardu podobný teplotní profil potřebný pro výrobu skla. Ještě další předností vynálezu proti volbě 2 je kontinuální výroba. Nejúčinnější řešení je pokračující plná výroba za použití vzduchu nebo kyslíkem obohaceného vzduchu. I výroba na minimální úrovni s cílem udržet skleněný pás v plavící lázni má obrovskou cenu. Restartování skleněného pásu je časově náročné a může výrobu zdržet o jeden nebo více dní. Například hodnota denní produkce pece produkující ploché sklo s výrobou 600 t/den při ceně skla 300 USD/t je 180 000 USD denně. Další předností vynálezu oproti volbě 2 je, že podpůrný systém znamená řešení na místě. Volba 2 znamená, že cizí firma musí přijít a instalovat své zařízení. Další výhodou vynálezu je, že není třeba navrtávat, řezat nebo jinak narušovat žárovzdorné zdivo.The advantage of the invention compared to option 1 lies in the lower acquisition costs (fewer liquid oxygen tanks). Depending on the downtime of the plant's oxygen plant, there will also be no problems with logistics and liquid oxygen availability. The advantage of the proposed invention over option 1 is that it can work even though there is a problem with oxygen supply and flow control. A further advantage of the invention compared to option 2 is the higher maximum oven temperature and the standard temperature profile required for glass production. Yet another advantage of the invention over option 2 is continuous production. The most efficient solution is continuing full production using air or oxygen-enriched air. Even production at a minimum level in order to keep the glass strip in the bath is very expensive. Restarting the glass ribbon is time-consuming and can delay production for one or more days. For example, the daily production value of a flat glass furnace with a production of 600 t / day at a glass price of $ 300 / t is $ 180,000 per day. Another advantage of the invention over Option 2 is that the support system means a solution on the spot. Option 2 means that a foreign company must come and install its equipment. A further advantage of the invention is that there is no need to drill, cut or otherwise interfere with refractory masonry.

Tento vynález umožňuje uživateli použít různé hořáky pro provoz se směsí palivo-vzduch a palivo-kyslík, jednotný sytém montáže hořáků na palivo-vzduch a palivo-kyslík a vyšší maximální teploty v peci ve srovnání s hořáky na vytápění systémem palivo-vzduch. Způsob podle tohoto vynálezu je schopen vytvořit obdobné rozložení teplot v peci potřebné pro výrobu skla, dovoluje vyšší rychlosti hoření blízko tepelného maxima pece preferenčním zvyšováním koncentrace kyslíku, používat oddělené ale blízko sebe umístěné vlety pro přívod vzduchu a paliva pro provoz typu palivo-vzduch, měnit funkci hořákových vletů pro kyslík pro stupňované spalování v předspalovací komoře při režimu palivo se vzduchem a palivo s kyslíkem jako oxidantem. Při operaci typu palivo-kyslík se větší kanál používá jako předspalovací komora, jíž proudí kyslík a palivo a menší kanál je pro kyslík pro stupňované spalování. Při provozu typu palivo-vzduch se větší kanál používá pro proudění vzduchu nebo kyslíkem obohaceného vzduchu a.menší kanál přednostně pro palivo.The present invention allows the user to use different burners for operation with a fuel-air and fuel-oxygen mixture, a uniform assembly system for fuel-air and fuel-oxygen burners and higher maximum furnace temperatures compared to the fuel-air burners. The method of the present invention is able to create a similar temperature distribution in the furnace required for glass production, allows higher burning rates near the thermal maximum of the furnace by preferentially increasing the oxygen concentration, using separate but close to each other air and fuel feeds for fuel-air operation. the function of the oxygen burner for staged combustion in the pre-combustion chamber in the fuel-air and oxygen-oxidant mode. In a fuel-oxygen operation, the larger channel is used as a pre-combustion chamber through which oxygen and fuel flow and the smaller channel is for oxygen for staged combustion. In fuel-air operation, the larger channel is used for air flow or oxygen-enriched air and the smaller channel is preferably for fuel.

V rozsahu tohoto vynálezu je zahrnuto řešení umístění odděleného hořákového kamene nebo předspalovací komory do pecní zdi k zavádění vzduchu nebo kyslíkem obohaceného vzduchu nebo paliva do pece. Při tomto řešení se hořák na palivo-kyslík odstaví a samostatný hořákový kámen se použije pro spalování podle popisu v tomto vynálezu.Included within the scope of the present invention is a solution for placing a separate burner stone or precombustion chamber in a furnace wall to introduce air or oxygen-enriched air or fuel into the furnace. In this solution, the fuel-oxygen burner is shut down and a separate burner stone is used for combustion as described herein.

Rovněž je zahrnuto v rozsahu tohoto vynálezu zavádět vzduch a~palivo do pece oddělenými hořáky nebo trubkami, jež jsou nezávislé na hořácích pro směs paliva s kyslíkem, pokud jsou vzduch, kyslíkem obohacený vzduch a palivo zaváděny v souladu s popisem tohoto vynálezu.It is also encompassed within the scope of the present invention to introduce air and fuel into the furnace by separate burners or tubes that are independent of the burners for the fuel-oxygen mixture when air, oxygen-enriched air and fuel are introduced in accordance with the disclosure.

Claims (20)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob zachování ohřevu pece na zvýšenou teplotu používající spalování směsi paliva s kyslíkem v y z n a č u jící se t í m, že se do uvedené pece zavádí plamen ze směsi palivo-kyslík a oxidant pod uvedeným plamenem i v případě, že přívod kyslíku pro uvedený plamen a uvedený oxidant je znemožněn nebo ukončen, a který zahrnuje stupně:1. A method of maintaining a heated furnace at elevated temperature using the combustion of a fuel-oxygen mixture comprising introducing into said furnace a flame from a fuel-oxygen mixture and an oxidant under said flame even if the oxygen supply for said fuel is reduced. the flame and said oxidant are prevented or terminated, and comprising the steps of: uvedený plamen ze směsi paliva s kyslíkem se nahradí vzduchem nebo vzduchem obohaceným kyslíkem a tento vzduch nebo vzduch obohacený kyslíkem se zavádí do uvedené pece; a uvedený oxidant se nahradí uvedeným palivem a uvedené palivo se zavádí do uvedené pece za účelem spalování a udržení uvedené teploty v uvedené peci.replacing said flame from said oxygen-fuel mixture with air or oxygen-enriched air and introducing said air or oxygen-enriched air into said furnace; and replacing said oxidant with said fuel and introducing said fuel into said furnace to burn and maintain said temperature in said furnace. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená pec je pec na tavení skla, přičemž se v uvedené peci udržuje rozložení teplot spalováním paliva se vzduchem s výjimkou hořáků v blízkosti tepelného maxima uvedené pece, kde se používá spalování se vzduchem obohaceným kyslíkem.The method of claim 1, wherein said furnace is a glass melting furnace, wherein said furnace maintains a temperature distribution by combustion of fuel with air, except for burners, near the thermal maximum of said furnace where combustion with oxygen-enriched air is used. . 3. Způsob podle nároku 1, význačující se tím, že zahrnuje náhradu uvedeného plamene vzniklého spalováním směsi paliva a kyslíku vzduchem zaváděným průtokovou rychlostí asi 12,6x větší než je průtoková rychlost směsi paliva s kyslíkem nebo kyslíku při__spalování pouhé směsi palivo-kyslík.3. The method of claim 1 comprising replacing said flame resulting from combustion of the fuel-oxygen mixture with air at a flow rate of about 12.6 times greater than the flow rate of the fuel-oxygen or oxygen mixture while burning only the fuel-oxygen mixture. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že výtoková rychlost uvedeného vzduchu nebo vzduchu obohaceného kyslíkem z uvedeného hořáku je menší než asi 250 stop/s.The method of claim 1, wherein the discharge rate of said air or oxygen-enriched air from said burner is less than about 250 feet / sec. ···· · · · · · · · • · · · · · · · • »·* · · . · · ····· · · · · · · · · · · · · · ·. · · · 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje zavádění vzduchu nebo vzduchu obohaceného kyslíkem hořákovým kamenem.The method of claim 1, comprising introducing air or oxygen-enriched air through the burner stone. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje stupně zavádění kyslíku s uvedeným palivem pro zvýšení přenosu sálavého tepla na vsázku ohřívanou v uvedené peci.6. The method of claim 1, comprising the steps of introducing oxygen with said fuel to increase radiant heat transfer to the charge heated in said furnace. 7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se t í. m, že zahrnuje stupeň chlazení spalin opouštějících uvedenou pec s cílem zmenšit objem uvedených spalin ve srovnání s chlazením uvedených kouřových plynů vzduchem.A method according to claim 1, characterized in that: and comprising the step of cooling the flue gas leaving said furnace to reduce the volume of said flue gas compared to air cooling said flue gases. 8. Spalovací systém s hořákem na směs paliva s kyslíkem uzpůsobeným tak, aby s předspalovací komorou instalovanou na uvedeném hořáku vytvářel plamen, přičemž uvedená předspalovací komora má první průchod s předním koncem tekutinotěsně spojeným s plamenovým koncem hořáku a s druhým koncem upraveným tak, aby směroval plamen vytvořený uvedeným· hořákem pro ohřívání výrobního prostoru zpravidla do tvaru plochého vějíře, a druhý oddělený průchod v uvedeném hořákovém, kameni umístěný pod ním a stejně se rozšiřující jako první průchod, přičemž druhý průchod končí v druhém konci uvedeného předspalovacího prostoru s tryskou a má přímo oxidovat tekutinu vespod a obvykle paralelně s plamenem, vyznačující se tím ,že zahrnuje:A combustion system having an oxy-fuel burner adapted to produce a flame with a precombustion chamber installed on said burner, said precombustion chamber having a first passage with a forward end fluidly sealed to the flame end of the burner and a second end adapted to direct the flame. formed by said burner for heating the production space as a rule in the form of a flat fan, and a second separate passage in said burner stone located underneath and equally expanding as the first passage, the second passage terminating at the other end fluid underneath and usually parallel to the flame, comprising: první prostředky pro zavádění vzduchu nebo kyslíkem obohaceného vzduchu uvedeným hořákem do uvedeného předspalovacího prostoru namísto plamene a druhé prostředky pro zavádění paliva do druhého odděleného průchodu v uvedeném předspalovacím prostoru namísto oxidační tekutiny, přičemž uvedený spalovací systém • · · ·.first means for introducing air or oxygen-enriched air through said burner into said precombustion space instead of flame; and second means for introducing fuel into a second separate passage in said precombustion space instead of oxidizing fluid, said combustion system. «3 · ·Ί • · může pokračovat v ohřevu výrobního prostoru i v případě, že přívod kyslíku je přerušen nebo snížen.«3 · · Ί • · may continue to heat up the production area even if the oxygen supply is interrupted or reduced. 9. Systém podle nároku 8, vyznačující se tím, že uvedený předspalovací prostor má délku mezi 4 a 18 palci.The system of claim 8, wherein said pre-combustion space has a length of between 4 and 18 inches. 10. Systém podle nároku 8, vyznačující se tím, že první a druhý kanál mají na druhém konci uvedené předspalovací komory poměr šířky k výšce mezi 5 a 30.The system of claim 8, wherein the first and second ducts have a width to height ratio between 5 and 30 at the second end of said pre-combustion chamber. 11. Sysrém podle nároku 10, vyznačující se tím, že stěny vymezující šířku uvedeného prvního a druhého kanálu uvedené předspalovací komory svírají úhel mezi -15°° a +30 ° na obou stranách svislé centrální roviny procházející předspalovací komorou.System according to claim 10, characterized in that the walls defining the width of said first and second ducts of said precombustion chamber form an angle between -15 ° and +30 ° on both sides of the vertical central plane passing through the precombustion chamber. 12. Systém podle nároku 11, vyznačující se tím, že uvedený úhel je mezi 0° a +15° na obou stranách uvedené svislé roviny.The system of claim 11, wherein said angle is between 0 ° and + 15 ° on both sides of said vertical plane. 13. Systém podle nároku 8, vyznačující se tím, že zahrnuje prostředky pro zavádění kyslíku do uvedeného paliva v uvedené předspalovací komoře.13. The system of claim 8 including means for introducing oxygen into said fuel in said pre-combustion chamber. 14. Systém podle nároku 8, vyznačující se t í m, že se užívá k ohřevu spolu s prostředky pro chlazení spalin vodou opouštějících při provozu_uvedeného hořáku uvedenou pec.14. The system of claim 8, wherein said furnace is used for heating together with means for cooling the flue gas by water leaving said furnace during operation of said burner. 15. Způsob zachování ohřevu pece na zvýšenou teplotu za použití směsi paliva s kyslíkem, vyznačující se tím, že plamen z paliva s oxidantem se do uvedené pece zavádí i když je přívod kyslíku pro uvedený plamen znemožněn ·>·· nebo ukončen, a který zahrnuje stupně:15. A method of maintaining the heating of an furnace to an elevated temperature using a fuel / oxygen mixture, wherein the oxidant fuel flame is introduced into said furnace even if the oxygen supply for said flame is prevented or terminated and which comprises: degrees: zavádění proudu vzduchu nebo kyslíkem obohaceného vzduchu do uvedené pece a zavádění odděleného proudu uvedeného paliva do uvedené pece za účelem spalování a udržování teploty v uvedené peci.introducing an air stream or oxygen-enriched air into said furnace; and introducing a separate stream of said fuel into said furnace to burn and maintain the temperature in said furnace. 16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že uvedená pec je pec na tavení skla s rozložením tepla udržovaným v uvedené peci spalováním paliva se vzduchem s výjimkou hořáků v blízkosti tepelného maxima uvedené pece, kde se používá spalování vzduchem obohaceným kyslíkem.16. The method of claim 15, wherein said furnace is a glass melting furnace with heat distribution maintained in said furnace by combustion of fuel with air, except for burners near the thermal maximum of said furnace, where oxygen-enriched combustion is used. 17. Způsob podle nároku 15, vyznačující se; t í m, že zahrnuje náhradu uvedeného plamene z paliva s kyslíkem vzduchem zaváděným průtokovou rychlostí 12,6x větší než je průtoková rychlost paliva s kyslíkem nebo kyslíku, když se spaluje jen palivo s kyslíkem.The method of claim 15, characterized by; characterized in that it comprises replacing said flame from the oxygen fuel with air at a flow rate of 12.6 times greater than the flow rate of the oxygen fuel or oxygen when only the oxygen fuel is combusted. 18. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že výtokové rychlost uvedeného vzduchu nebo vzduchu obohaceného kyslíkem na výstupu z hořáku použitého pro zavádění uvedeného vzduchu nebo vzduchu obohaceného kyslíkem do uvedené pece je menší než 250 stop/s.The method of claim 15, wherein the discharge rate of said air or oxygen-enriched air at the exit of the burner used to introduce said air or oxygen-enriched air into said furnace is less than 250 feet / s. 19. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že zahrnuje stupně zavádění kyslíku s uvedeným palivem pro zvýšení přenósu sálavého tepla na vsázku _ zahřívanou v peci.19. The method of claim 15 including the steps of introducing oxygen with said fuel to increase radiant heat transfer to the furnace heated in the furnace. 20. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že zahrnuje stupeň chlazení spalin odtahovaných z pece kapalnou vodou pro snížení objemu uvedených spalin ve srovnání s chlazením uvedených spalin vzduchem.20. The method of claim 15, comprising the step of cooling the flue gas drawn from the furnace with liquid water to reduce the volume of said flue gas compared to air cooling said flue gas.